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Aktuell verfügbare Technologien:

 

Die Versorgung eines oder mehrerer Abnehmer (z.B. Krankenhaus, Industriebetrieb, EFH-Siedlungen,...) mit Wärme ist eine sehr interessante Möglichkeit zum gewinnbringenden Absatz der Biogas-Abwärme, insbesondere da seit September 2008 mit dem Marktanreizprogramm der Bundesregierung lukrative Fördermöglichkeiten geschaffen wurden. Neben dem zusätzlichen KWK-Bonus auf den eingespeisten Strom können Wärmelieferpreise in ähnlichen Größenordnungen wie bei Erdgas oder Mineralöl angesetzt werden. Die benötigte Technik (unterirdische Leitungen, Hausübergabestationen, Pufferspeicher,...) ist im Bereich Fernwärme schon erprobt und zeichnet sich durch hervorragende Dauerhaltbarkeit und geringen Wartungsaufwand aus.
Bei Kombination mit einem Spitzenlastkessel kann der Landwirt zum Voll-Energieversorger werden, die Wärmeabnehmer sparen sich in solch einem Fall die komplette eingene Heizungsanlage.

Bei der praktischen Umsetzung gibt es zwei sich grundlegend unterscheidende Möglichkeiten der Nahwärmeversorgung:
  1. Strom- und Wärmeerzeugung am Ort der Biogasanlage. Transport der Wärme mit vollisolierten Warmwasserleitungen.
  2. Strom- und Wärmeerzeugung am Ort des Wärmeverbrauchers. Transport von Biogas in unterirdischer Leitung zum BHKW beim Wärmeverbraucher. Verlegung wesentlich kürzerer Warmwasserleitungsnetze vor Ort.  

Die technisch und wirtschaftlich sinnvollste Ausführung muss für jeden Anwendungsfall individuell ermittelt werden. Dazu ist neben einer detaillierten Situationserfassung vor Ort auch eine Wärmebedarfsberechnung nach den einschlägigen Normen und eine Vollkostenrechnung unter Berücksichtigung einer Vielzahl an Variablen nötig.

Wir bieten Ihnen in diesem Bereich neben Beratung auch die benötigten Ingenieursdienstleistungen für eine erfolgreiche Projektabwicklung an!

 

 Im land- und forstwirtschaftlichen sowie im kommunalen Bereich fallen eine Vielzahl von Produkten an, die sinnvollerweise getrocknet werden sollten oder aus Gründen der Lagerstabilität sogar getrocknet werden müssen. So kann die Abwärme der Biogasanlage in saisonalen Betrieb zur Trocknung von z.B. Getreide, Mais und Heil- und Gewürzpflanzen verwendet werden. Im ganzjährigen Betrieb können z.B. Gärreste aus der Biogasanlage selbst getrocknet werden. Die Trocknung von Brennholz oder Hackschnitzeln wird noch dem EEG 2009 i.d.R. nicht mehr mit dem KWK-Bonus vergütet werden.
Als Trocknungsanlagen können bei kleineren thermischen Leistungen Container-, Wagen- oder Schubwendetrockner eingesetzt werden, bei Leistungen > 500 kWth kommen auch (Dächer-) Schachttrockner oder Bandtrockner zum Einsatz.

Die Wirtschaftlichkeit ergibt sich dabei vor allem aus dem zusäztzlichen KWK-Bonus, eine Wertschöpfung aus dem Trockengut ist nicht immer gegeben.

 

Neben der Möglichkeit des Wärmetransports mittels Warmwasserleitungen kann in bestimmten Fällen der Einsatz sogennanter Latentwärmespeicher bzw. thermochemischer Speicher Sinn machen. Es handelt sich dabei um standardisierte großvolumige transportierbare Behälter (i. d. R. 20" Container oder Tanks), die mit Medien gefüllt sind welche große Wärmemengen aufnehmen können (z.B. Salzhydrate, Phasenwechselmaterialen, Molekularsiebe). Mindestens zwei solcher Behälter werden benötigt, um im Chargenwechsel mit der Abwärme der Biogasanlage beladen zu werden (Dauer ca. 1 Tag pro Behälter), während der bereits beladene Behälter beim Verbraucher die Wärme abgibt.  Vorteile ergeben sich bei dieser Art des Wärmetransport durch den erweiterten Aktionsradius. Dem stehen allerdings die relativ hohen Kosten dieses Systems entgegen.

 

Bei hohem Bedarf an Prozesskälte vor Ort (z.B. zur Milchkühlung) oder bei Kälteabnehmern (z.B. Molkerei, Brauerei, Klimatisierung von Lagerhäusern oder Bürogebäuden,...)in der Nähe der Biogasanlage, kann es Sinn machen, aus der Abwärme mittels LiBr-Absorptionskältemaschinen Kaltwasser im Temperaturniveau von ca. 5 °C zu erzeugen und mit isolierten Rohrleitungssystemen zum Verbraucher zu transportieren.

 

 Bei größeren Biogasanlagen kann es Sinn machen, die Abwärme zum Betrieb von ORC- bzw. KC-Nachverstromungsanlagen zu nutzen (Organic-Rankine-Cycle, Kalina-Cycle, Dampfturbinenprozess mit organischen Arbeitsmedien). Es handelt sich dabei um kompakte Turbinen- oder Schraubenmotoren die mit organischen Arbeitsmitteln (niedrige Verdampfungstemperatur) betrieben werden und je nach verfügbarer Temperaturspreizung elektrische Wirkungsgrade von 10 - 20 % erreichen. Der el. Gesamtwirkungsgrad der Biogasanlage kann somit um bis zu 4 % verbessert werden. Für diese Anwendung kann ein Technologie-Bonus in Höhe von 2 Ct/kWh eingenommen werden.

 

Beheizung, Warmwasserbereitstellung oder Kühlung von Gebäuden. Anrechnung des KWK-Bonus bis zu einer Wärmeleistung von 200 kWh/m²/s und Einsparung fossiler Brennstoffe.

 

Keine Obergrenze für die Anrechnung des KWK-Bonus, aber der Ersatz fossiler Energie in äquivalenter Größenordnung muss nachgewiesen werden und es müssen Mehrkosten von mindestens 100 €/kW entstehen.

 

Obergrenzen:
Geflügelmast:   0,65 kWh/Tier
Sauenhaltung:  150 kWh/Sau + 7,5 kWh/Ferkel
Ferkelaufzucht:  4,2 kWh/Ferkel
Schweinemast:  4,3 kWh/Mastschwein

 

Keine Obergrenze für die Anrechnung des KWK-Bonus, aber der Ersatz fossiler Energie in äquivalenter Größenordnung muss nachgewiesen werden und es müssen Mehrkosten von mindestens 100 €/kW entstehen.

 

Keine Obergrenze für die Anrechnung des KWK-Bonus, aber der Ersatz fossiler Energie in äquivalenter Größenordnung muss nachgewiesen werden und es müssen Mehrkosten von mindestens 100 €/kW entstehen.